Работа выхода электронов из металлов, не металлов и неорганических соединений (Таблица)
Формула работа выхода электронов
В металлах имеются электроны проводимости, образующие электронный газ и участвующие в тепловом движении. Так как электроны проводимости удерживаются внутри металла, то, следовательно, вблизи поверхности существуют силы, действующие на электроны и направленные внутрь металла. Чтобы электрон мог выйти из металла за его пределы, должна быть совершена определенная работа А против этих сил, которая получила название работа выхода электрона из металла. Эта работа, естественно, различна для разных металлов.
Потенциальная энергия электрона внутри металла постоянна и равна:
Wp = -eφ , где j – потенциал электрического поля внутри металла.
При переходе электрона через поверхностный электронный слой потенциальная энергия быстро уменьшается на величину работы выхода и становится вне металла равной нулю. Распределение энергии электрона внутри металла можно представить в виде потенциальной ямы.
В рассмотренной выше трактовке работа выхода электрона равна глубине потенциальной ямы, т.е.
Aвых = eφ
Этот результат соответствует классической электронной теории металлов, в которой предполагается, что скорость электронов в металле подчиняется закону распределения Максвелла и при температуре абсолютного нуля равна нулю. Однако в действительности электроны проводимости подчиняются квантовой статистике Ферми-Дирака, согласно которой при абсолютном нуле скорость электронов и соответственно их энергия отлична от нуля.
Максимальное значение энергии, которой обладают электроны при абсолютном нуле, называется энергией Ферми EF . Квантовая теория проводимости металлов, основанная на этой статистике, дает иную трактовку работы выхода. Работа выхода электрона из металла равна разности высоты потенциального барьера eφ и энергии Ферми.
Aвых = eφ’ – EF
где φ’ – среднее значение потенциала электрического поля внутри металла.
Таблица работа выхода электронов из простых веществ
В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.
Вещество |
Формула вещества |
Работа выхода электронов (W, эВ) |
серебро |
Ag |
4,7 |
алюминий |
Al |
4,2 |
мышьяк |
As |
4,79 – 5,11 |
золото |
Au |
4,8 |
бор |
B |
(4,60) |
барий |
Ba |
2,52 |
бериллий |
Be |
3,92 |
висмут |
Bi |
4,34 |
углерод (графит) |
C |
4,45 – 4,81 |
кальций |
Ca |
2,76 – 3,20 |
кадмий |
Cd |
4,04 |
церий |
Ce |
2,6 – 2,88 |
кобальт |
Co |
4,40 |
хром |
Cr |
4,60 |
цезий |
Cs |
1,94 |
медь |
Cu |
4,36 |
железо |
Fe |
4,40 – 4,71 |
галлий |
Ga |
3,96 – 4,16 |
германий |
Ge |
4,66 |
гафний |
Hf |
(3,53) |
ртуть |
Hg |
4,52 |
индий |
In |
(3,60 – 4,09) |
иридий |
Ir |
(4,57) |
калий |
K |
2,25 |
лантан |
La |
(3,3) |
литий |
Li |
2,49 |
магний |
Mg |
3,67 |
марганец |
Mn |
3,76 – 3,95 |
молибден |
Mo |
4,20 |
натрий |
Na |
2,28 |
ниобий |
Nb |
3,99 |
неодим |
Nd |
(3,3) |
никель |
Ni |
4,91 – 5,01 |
осмий |
Os |
(4,55) |
свинец |
Pb |
4,05 |
палладий |
Pd |
(4,98) |
празеодим |
Pr |
(2,7) |
платина |
Pt |
5,30 – 5,55 |
рубидий |
Rb |
2,13 |
рений |
Re |
4,98 |
родий |
Rh |
4,75 |
рутений |
Ru |
(4,52) |
сурьма |
Sb |
4,08 – 4,56 |
скандий |
Sc |
(3,2 – 3,33) |
селен |
Se |
4,86 |
кремний |
Si |
3,59 – 4,67 |
самарий |
Sm |
(3,2) |
олово (γ-форма) |
Sn |
4,38 |
олово (β-форма) |
Sn |
4,50 |
стронций |
Sr |
2,74 |
тантал |
Ta |
4,13 |
теллур |
Te |
4,73 |
торий |
Th |
3,35 – 3,47 |
титан |
Ti |
4,14 – 4,50 |
таллий |
Tl |
3,68 – 4,05 |
уран |
U |
3,27 – 4,32 |
ванадий |
V |
3,77 – 4,44 |
вольфрам |
W |
4,54 |
цинк |
Zn |
4,22 – 4,27 |
цирконий |
Zr |
3,96 – 4,16 |
Таблица работа выхода электронов из неорганических соединений
В таблице приведены значения работы выхода электронов, относящихся к поликристаллическим образцам, поверхность которых очищена в вакууме прокаливанием или механической обработкой. Недостаточно надежные данные заключены в скобки.
Вещество |
Формула вещества |
Работа выхода электронов (W, эВ) |
бромистое серебро |
AgBr |
~3,9 |
хлористое серебро |
AgCl |
~4,6 |
иодистое серебро |
AgI |
~4,0 |
сульфид серебра |
Ag2S |
~3,8 |
триоксид бора |
B2O3 |
4,7 |
оксид бария |
BaO |
1,0 – 1,6 |
барий вольфрамовокислый |
BaWO4 |
2,27 |
окись бериллия |
BeO |
3,8 – 4,7 |
окись кальция |
CaO |
1,8 – 2,4 |
ортовольфрамат кальция |
Ca3WO6 |
2,13 |
борид хрома |
CrB2 |
3,36 |
окись цезия |
Cs2O |
1,0 – 1,17 |
окись меди |
CuO |
4,35 – 5,34 |
закись меди |
Cu2O |
5,15 |
окись железа |
FeO |
3,85 |
вода |
H2O |
6,1 |
карбид гафния |
HfC |
2,04 |
оксид магния |
MgO |
3,1 – 4,4 |
диборид марганца |
MnB2 |
4,14 |
диборид молибдена |
MoB2 |
3,38 |
триоксид молибдена |
MoO3 |
4,25 |
силицид молибдена |
MoSi2 |
5,0 – 6,0 |
хлористый натрий |
NaCl |
4,2 |
борид ниобия |
NbB2 |
3,65 |
карбид ниобия |
NbC |
2,24 |
окись никеля |
NiO |
5,55 |
борид скандия |
ScB2 |
2,3 – 2,9 |
кремнезём |
SiO2 |
5,0 |
окись стронция |
SrO |
2,0 – 2,6 |
карбид тантала |
TaC |
3,05 – 3,14 |
пентаоксид тантала |
Ta2O5 |
4,65 |
дикарбид тория |
ThC2 |
3,5 |
оксид тория |
ThO2 |
2,54 – 2,67 |
сульфид титана |
TiS |
3,4 |
диборид титана |
TiB2 |
3,88 – 3,95 |
карбид титана |
TiC |
2,35 – 3,35 |
нитрид титана |
TiN |
2,92 |
окись титана |
TiO |
2,96 – 3,1 |
двуокись титана |
TiO2 |
4,7 |
карбид урана |
UC |
2,9 – 4,6 |
диборид ванадия |
VB2 |
3,88 – 3,95 |
диборид вольфрама |
WB2 |
2,62 |
диоксид вольфрама |
WO2 |
4,96 |
дисилицид вольфрама |
WSi2 |
5,0 – 6,0 |
борид циркония |
ZrB |
4,48 |
диборид циркония |
ZrB2 |
3,70 |
карбид циркония |
ZrC |
2,2 – 3,8 |
нитрид циркония |
ZrN |
2,92 |
_______________
Источник информации:
1. Landolt-Borstein’s Zahlenwerte und Funktionen aus Phsik, Chemie, Astrunumie, Geophysik, Thechnik, 6-е издание., Берлин, т. I, ч.4, 1955; т. II, ч.6, разд. 1, 1959.
2. В.С. Фоменко. Эмиссионные свойства элементов и химических соединений. Изд. АН УСССР, Киев, 1961.
Тема: Работа выхода электрона с поверхности цезия (Прочитано 21169 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
Работа выхода электрона с поверхности цезия равна А = 1,6·10-19 Дж. С какой скоростью вылетают электроны из цезия, если металл освещен желтым светом с длинной волны λ = 0,586·10-6 м?
« Последнее редактирование: 03 Апреля 2015, 22:24 от Сергей »
Записан
Решение.
Запишем формулу Эйнштейна для фотоэффекта:
[ hcdot frac{c}{lambda }=A+frac{mcdot {{upsilon }^{2}}}{2} (1). ]
Где: с – скорость света, с = 3∙108 м/с, h – постоянная Планка, h = 6,63∙10-34 Дж∙с, m – масса электрона, m = 9,1∙10-31 кг.Выразим υ:
[ upsilon =sqrt{frac{2}{m}cdot (frac{hcdot c}{lambda }-A)} (2). ]
Определить максимальную скорость фотоэлектронов при облучении цезия.
υ = 0,628∙106 м/с.
« Последнее редактирование: 22 Апреля 2015, 06:20 от alsak »
Записан
Работа выхода электронов из вещества. Как найти работу выхода из любого вещества, например цезия?
Антон Бакаев
Профи
(746),
на голосовании
12 лет назад
Дополнен 12 лет назад
Вопрос решился – существует таблица.
Голосование за лучший ответ
hz
Мастер
(1136)
12 лет назад
H*ν (ню) =MV^2/2+A A-работа выхода, но вообще это справочный материал, уже давно измерили
Похожие вопросы
Чему равна длина волны красной границы фотоэффекта для цезия? Работа выхода для цезия Aвых = 0,29 · 10–18 Дж. Ответ дайте в нанометрах и округлите до целого числа. (Постоянную Планка примите равной )
Спрятать решение
Решение.
Из формулы для работы выхода найдём длину волны красной границы фотоэффекта:
Ответ: 683.
Спрятать критерии
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины |
2 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют. И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) |
1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла |
0 |
Максимальный балл | 2 |
lisa1302
+30
Решено
7 лет назад
Физика
10 – 11 классы
Найти частоту и длину волны красной границы фотоэффекта для цезия. Работа выхода для цезия 1,8 эВ.
Смотреть ответ
1
Ответ проверен экспертом
5
(2 оценки)
2
fatt52
7 лет назад
Светило науки – 20897 ответов – 89530 раз оказано помощи
А=1,8 эВ=2,88*10^-19 Дж v=? λ=?
A=h*c/λ=h*v
v=A/h=2.88*10^-19/6.63*10^-34=4.34*10^14 Гц
λ=c/v=3*10^8/4.34*10^14=0.691*10^-6 м (691 нм)
с – скорость света h – постоянная Планка
===============
(2 оценки)
https://vashotvet.com/task/8640995